Сила всемирного тяготения между двумя телами определяется законом всемирного тяготения, который был сформулирован Исааком Ньютоном. Этот закон гласит, что сила притяжения ( F ) между двумя объектами прямо пропорциональна произведению их масс (( m_1 ) и ( m_2 )) и обратно пропорциональна квадрату расстояния (( r )) между их центрами масс. Математически это выражается следующим образом:
[ F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} ]
где ( G ) — гравитационная постоянная, приблизительно равная ( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2} ).
Теперь рассмотрим, что произойдёт, если массу каждого из двух тел увеличить в 2 раза. То есть, новые массы будут ( 2m_1 ) и ( 2m_2 ). Подставим эти значения в формулу:
[ F' = G \frac{(2m_1) \cdot (2m_2)}{r^2} ]
Упрощая выражение, получим:
[ F' = G \frac{4m_1 \cdot m_2}{r^2} ]
Таким образом, новая сила всемирного тяготения ( F' ) будет в 4 раза больше исходной силы ( F ):
[ F' = 4F ]
Это означает, что при удвоении масс каждого из двух тел сила гравитационного притяжения между ними увеличится в 4 раза, если расстояние между ними остаётся неизменным. Эта зависимость демонстрирует, как сильно масса объектов влияет на гравитационное взаимодействие в соответствии с законом всемирного тяготения.